Testing ToF Sensors for Use in Obstacle Detection Systems

• Autorzy: Szczepański Grzegorz , Shmyk Aliaksandra

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.9066

Warianty tytułu

PL

Badania czujników ToF pod kątem ich wykorzystania w systemach detekcji przeszkód

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

ToF (Time of Flight) sensors have been gaining popularity in recent times as a cheap and accurate way to take distance measurements. They may prove to be a key component of obstacle detection systems in the near future. This paper presents a stepper motor system with two measurement modules containing ToF sensors. The results of distance measurements made with these modules relative to a flat surface for different sensor modes are presented. Standard deviations were determined for the measurement results and a polynomial fitting was performed using the linear least squares method. The results were used to select the sensor for further work in terms of its use in an obstacle detection system.

PL

Czujniki ToF w ostatnich czasach zdobywają popularność jako tani i dokładny sposób na dokonanie pomiarów odległości. W niedalekiej przyszłości mogą okazać się kluczowym komponentem systemów detekcji przeszkód. W ramach niniejszego artykułu przedstawiono układ z silnikiem krokowym na którym zainstalowano dwa moduły pomiarowe zawierające czujniki ToF. Zaprezentowano wyniki pomiarów odległości przeprowadzonych przy użyciu tych modułów względem płaskiej powierzchni dla różnych trybów działania czujników. Dla wyników pomiarów wyznaczono odchylenia standardowe oraz dokonano dopasowania wielomianu za pomocą liniowej metody najmniejszych kwadratów. Wyniki posłużyły do doboru czujnika do dalszych prac pod kątem jego wykorzystania w systemie detekcji przeszkód.

Słowa kluczowe

EN

distance measurement; ToF sensor; obstacle detection

PL

pomiar odległości; czujnik ToF; detekcja przeszkód

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 13, Nr 2 (48)
• Strony: 65--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., fot., wykr., tab.

Twórcy

autor

Szczepański Grzegorz

• Central Institute for Labour Protection – National Research Institute, 16 Czerniakowska Str., 00-701 Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0390-1624

autor

Shmyk Aliaksandra

• Central Institute for Labour Protection – National Research Institute, 16 Czerniakowska Str., 00-701 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Kolb, Andreas, Erhardt Barth, Reinhard Koch. 2008. ToF-sensors: new dimension for realism and interactivity. In Proceedings of the 2008 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops 1-6, Anchorage, AK, USA 23-28 June 2008. DOI:10.1109/CVPRW.2008.4563159.
• [2] Kamat, R. Vineet, Suyang Dong. 2010. Resolving incorrect visual occlusion in outdoor augmented reality using ToF camera and OpenGL frame buffer. In Proceedings of the 10th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality 55-63. Sendai, Japan 4-5 November 2010.
• [3] Dong, Suyang, C. Feng, Vineet R. Kamat. 2013. “Real-time occlusion handling for dynamic augmented reality using geometric sensing and graphical shading”. J. Comput. Civil Eng 27 (6) : 607-621. DOI: 10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000278.
• [4] Masiero, Andrea, Alberto Guarnieri, Antonio Vettore. 2019. “Assessment of a portable ToF camera and comparison with smartphone stereo vision”. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences XLII-2/W17 : 187-193. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLII-2-W17-187-2019.
• [5] Mersmann, Sven, Michael Müller, Alexander Seitel, Florian Arnegger, Ralf Tetzlaff, Julien Dinkel, Matthias Baumhauer, Bruno Schmied, Hans-Peter Meinzer, Lena Maier-Hein. 2011. Time-of-flight camera technique for augmented reality in computer-assisted interventions. In Proc. SPIE 7964, Medical Imaging 2011: Visualization, Image-Guided Procedures, and Modeling, 79642C (1 March 2011). DOI: 10.1117/12.878149.
• [6] Li, Larry. 2014. Time-of-Flight Camera – An Introduction. Texas Instruments, Technical White Paper, SLOA190B – January 2014 Revised May 2014.
• [7] Acharya, Sunil, Colin Tracey, Abbas Rafii. 2008. System design of time-of-flight range camera for car park assist and backup application. In Proceedings of the 2008 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops. 23-28 June 2008, Anchorage, AK, USA. DOI:10.1109/cvprw.2008.4563164.
• [8] Prassler, Erwin, Marius Zöllner, Rainer Bischoff, Wolfram Burgard, Robert Haschke, Martin Hägele, Gisbert Lawitzky, Bernhard Nebel, Paul Plöger, Ulrich Reiser. 2012. Towards Service Robots for Everyday Environments. Springer Tracts in Advanced Robotics. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-25116-0.
• [9] Alenya Guillem, S. Foixa, C. Torras. 2014. „ToF cameras for active vision in robotics” Sensors and Actuators A: Physical 218 : 10-22.
• [10] Thielemann, T. Jens, Goril M. Breivik, Asbjorn Berge. 2008. Pipeline landmark detection for autonomous robot navigation using time-of-flight imagery. In Proc. IEEE CVPR Workshops, Vol. 1-3 : 1572-1578. Anchorage, USA. DOI: 10.1109/CVPRW.2008.4563167.